JPS6386979A - 映像信号処理方法および装置ならびにカメラ付き映像信号記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撮像出力を記録した記録媒体から上記撮像出
力を再生して再生映像信号を得るに際し、撮像時の設定
に応じた電子ズームがかけられた再生映像信号を得るの
に用いられる映像信号の記録装置及びその再生装置に関
するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、撮像出力を記録媒体に記録し、この記録媒体
から上記撮像出力を再生して再生映像信号を得るのに用
いる映像信号の記録装置及びその再生装置において、記
録時には、画面の所定の範囲を示す画枠信号を撮像出力
と共に記録し、再生時には、上記再生映像信号から上記
画枠信号の検出出力に応じて上記所定範囲の信号を取り
出すことによって、撮像時の設定に応じたズームがかけ
られた再生映像信号を軽量かつ小型でしかも低消費電力
の映像信号記録装置を用いて得ることができるようにし
たものである。

〔従来の技術〕

従来のカメラ付きＶＴＲ（即ちカメラ一体型ＶＴＲ）や
ビデオカメラでは、対物レンズ、接眼しンズ等の他、多
彩な画面効果を得るためのズームレンズが使用されてお
り、これらの光学的レンズはカメラ部分の重量に大きな
ウエートを占めていた。

一方、小型化及び軽量化を実現するために、レンズのプ
ラスチック化、更にはカメラの電子ズーム化が考えられ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、レンズをプラスチック化して小型化及び
軽量化を図ろうとしても、特にズームレンズは軽量化が
難しい上に長さも太き（、またその駆動のためにズーム
用モータを使用する必要があることと相まって、小型化
及び軽量化に限界があり、しかも消費電力を低減するこ
とが困難であるという問題があった。

また電子ズーム化の場合にも、ポータプル式のカメラ付
きＶＴＲでは、電子ズームを付与するのに必要な回路の
部分だけ重くなり、しかも消費電力を十分に低減するこ
とが難しいという問題があった。

従って、本発明は撮像時の設定に応じたズームがかけら
れた再生映像信号を得るのに用いる小型かつ軽量でしか
も低消費電力の映像信号記録装置とその再生装置とを提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る映像信号の記録装置は、画面の所定の範囲
を示す画枠信号を撮像出力と共に記録媒体に記録するよ
うに構成したものである。

また本発明に係る映像信号の再生装置は、映像信号と画
面の所定の範囲を示す画枠信号とが記録されている記録
媒体から上記画枠信号を検出し、前記映像信号を再生し
て得た再生映像信号から上記検出出力に応じて上記所定
範囲の信号を取り出すように構成したものである。

〔作用〕

本発明は、以上のように構成しているので、映像信号記
録装置においては、所望のズーム状態（即ち画面の範囲
）に応じた画枠信号を撮像出力と共に記録媒体に記録す
るだけでよく、また映像信号再生装置においては、再生
映像信号から上記画枠信号の検出出力に応じて画面の所
望の範囲の信号を取り出せばよく、これによって、撮像
時の設定に応じた電子ズームがかけられた再生映像信号
を得ることができる。

〔実施例〕

以下において、映像信号記録装置としてカメラ付きＶＴ
Ｒを、また映像信号再生装置として別のＶＴＲを用いた
本発明の一実施例を図面につき詳細に説明する。

まず第１図に示すカメラ付きＶＴＲについて説明する。

第１図において、レンズ系１を通して被写体９の光学像
が、撮像手段２の撮像面に映し出されると、この撮像手
段２からの信号電荷はプロセッサ３に順次転送される。

なお上記撮像手段２はＣＣＤなどの撮像素子又はビジコ
ンなどの撮像管から成っていてよいが、この実施例にお
いてはＣＯＤから成っているものとする。そしてこのＣ
０Ｄ２は、水平方向（Ｈ方向）における画素数が通常の
場合と同様に５００個で、また垂直方向（■方向）にお
ける画素数が通常の場合と同様に５２５個となっている
ものとする。

次いで上記信号電荷から成るカラー画像信号は、このプ
ロセッサ３により色信号Ｃと輝度信号Ｙとに分離され、
これらの色信号Ｃ及び輝度信号Ｙは変調器４により各々
変調されかつ互いに重畳される。そしてこの重畳された
信号は、増幅器５で増幅され、しかる後に、記録媒体で
ある磁気テープ５ｃに磁気ヘッド５ａによって記録され
る。

なお７はシーソー式の選択スイッチで、スイッチ７ａ及
びスイッチ７ｂをオン・オフさせることにより抵抗７ｄ
、７ｅを通してコンデンサ７ｃが充放電するようになっ
ている。そしてこのコンデンサ７Ｇのチャージ量に応じ
て画面の所定の範囲に対応する画枠信号が画枠信号形成
回路６によって形成される。またこの画枠信号は加算器
１９によって輝度信号Ｙに重畳されて色信号Ｃ及び輝度
信号Ｙと共に磁気テープ５Ｃに記録される。

この場合、上記画枠信号は輝度信号Ｙと共にモニタＴＶ
８にも供給されるので、このモニタＴＶ８には画枠信号
に対応するズーム枠（後で第３Ａ図〜第３Ｃ図に基づい
て詳述する）が撮像された全体画像と共に映し出される
。従って、撮影者には再生時の映像信号についてのズー
ムの状態がよく分り、また設定されているズーム状態が
広角であっても望遠であっても常に全体画像が映し出さ
れるので、ピント（フォーカス）も合わせ易い。

なお映像信号としての輝度信号Ｙに画枠信号を重畳して
記録するには、輝度信号Ｙの水平ブランキングまたは垂
直ブランキング期間に例えばコード化したデジタル信号
として挿入すれば良い。またこのようなデジタル信号の
代わりに、ズーム状態に応じたアナログ信号を記録する
ようにしても良い。

次に第２図に示す映像信号を再生するためのＶＴＲ（以
下において再生用ＶＴＲと称する）について説明する。

既述のように輝度信号Ｙと画枠信号とが記録された磁気
テープ５Ｃを磁気ヘッド５ｂによって再生すると、この
磁気ヘッド５ｂによって再生された信号は復調器１０で
復調され、この復調信号は再生回路１１と画枠信号抽出
回路１７とに供給される。そして再生回路１１において
色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ及び輝度信号Ｙに変換され、Ａ
−Ｄ変換器１２によってデジタル化された後、そのデジ
タル出力はメモリ１３に書き込まれる。なおメモ＋７２
の容量はＣＣＤ２の画素数に合わせて設定され、撮像さ
れた画像全体に対応する上記信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ及びＹ
を全て書き込めるようになっている。

一方、画枠信号抽出回路１７において上記復調信号から
既述の画枠信号が検出される。そしてこの画枠信号はマ
イクロコンピュータ（以下においてＣＰＵと称する）１
８に供給されるので、メモリ１３に書き込まれた再生映
像信号のうちの上記画枠信号に応じた所定の範囲のみの
信号がメモリ１３から取り出されて補償回路１４に供給
される。

そして画枠信号に応じたズーム状態となるようにこの補
償回路１４において内挿、外挿などの信号処理が行われ
る。

次いで補償回路１４の出力信号は、Ｄ−Ａ変換器１５に
よってアナログ化され、更にプロセッサ１６によってＮ
ＴＳＣ信号に変換されてから、ＴＶなどに映像として写
し出される。

なおこの場合、画枠信号抽出回路１７で検出される画枠
信号に応じたズーム状態の映像を映し出す代わりに、オ
ン・オフスイッチ（図示せず）をオフ側にすることによ
り画枠信号抽出回路１７からの検出信号をＣＰＵ８に入
力しないで、ズームのかかっていないオリジチルな全体
画像を映し出すようにすることもできる。更にまた、画
枠信号抽出回路１７から得られる画枠信号を変更して得
た新たな画枠信号や、全く別に作り出した別の画枠信号
を切換スイッチ（図示せず）を介してＣＰＵ８に選択的
に供給し得るようにすれば、撮像時に設定したズーム状
態とは異なるズーム状態の再生画像を得ることもできる
ようになるので、画像の編集に好都合である。

またこの再生用ＶＴＲは、特にポータプル式である必要
はないので、電子ズーム機能を付与するのに必要な回路
部分（補償回路１４など）を設けても、重量の点で特に
問題となることはない。

次に、第３Ａ図〜第３Ｃ図について、ズーム（縮小・拡
大）をかけた場合の補償回路１４における信号処理状態
について更に詳細に説明する。

同図において、左側はモニタＴＶ８に映し出されるオリ
ジナルな全体画像を、また右側はプロセッサ１６からの
ＮＴＳＣ信号によって得られる所望の選択範囲のズーミ
ング画像を示している。

第３Ａ図は広角時を示しており、この場合には、モニタ
ＴＶ８の画面枠ＡＢＣＤ２１に対応するメモリ１３の画
像全体の信号を取り出している。そしてこの画像信号に
対して、水平方向（Ｈ方向）については５００個分の画
素の信号をそのまま取り出し、垂直方向（Ｖ方向）につ
いては５２５本の走査線をそのまま取り出すことによっ
て、オリジナルな全体画像２４ａと同じ大きさの画像２
４ｂが得られるように信号処理を行っている。

また第３Ｂ図は広角と望遠の中間の状態を示しており、
この場合には、選択された画像範囲を示すズーム枠ＥＦ
ＧＨ２２内の画像信号を取り出している。そしてこの画
像信号に対して、Ｈ方向及び■方向の何れについても補
償回路１４により内挿及び必要な場合には外挿を行って
Ｈ方向については画素が５００個分に、また■方向につ
いては走査線が５２５本になるように信号処理を行って
いる。従ってオリジナルの全体画像２４ａを成る程度拡
大させた画像２４ｂが得られる。

更に、第３Ｃ図は望遠時を示しており、この場合には、
選択された画像範囲を示すズーム枠ＩＪＫＬ２３内の画
像信号を取り出している。そしてこの画像信号に対して
Ｈ方向及び■方向の何れについても第３Ｂ図の場合以上
に内挿及び必要な場合には外挿を行ってＨ方向について
は画素が５００個′分に、また■方向については走査線
が５２５本になるように信号処理を行っている。従って
オリジナルな画像２４ａを可成り拡大させた画像２４ｂ
が得られる。

なお上述の実施例においては、ズーム比を大とするにつ
れて最も望遠の状態とした時にメモリ１３から取り出さ
れる信号が少な（なるので、ズーム比を太き（設定した
場合には最も望遠の状態に近づけば近づく程解像度が低
下する。しかしながら、このような解像度の低下は、最
も広角の状態にした時に、少なくとも水平方向のメモリ
出力はサンプリングにより選択的に取り出すように、撮
像手段２からの撮像出力の水平解像度とメモリ１３の容
量とをそれぞれ過剰に大きくすることによって、可成り
低減させることができる。従って以下において、上述の
ように構成した別の実施例に付き述べる。

即ち、この別の実施例においては、第１図及び第２図に
関連して最初に述べた実施例において、撮像手段２はカ
メラ部分から出力される撮像出力の水平解像度が通常の
場合に較べて過剰に高められたものとなっている。そし
て撮像手段２がＣＣＤから構成されている場合には、そ
の水平方向におけるＣＯＤの画素数が通常の場合に較べ
て大きくなっている。またメモリ１３の容量も高解像度
のＣＣＤ２の画素数に合わせて設定され、撮像された画
像全体に対応する再生映像信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、、Ｙを
総て書き込めるようになっている。

この別の実施例を更に具体的に述べると、カメラ部分の
撮像手段を構成するＣＣＤ２は、Ｈ方向における画素数
が第１図に示す通常の場合（５００個）に較べて６００
個に増加され、また垂直方向（Ｖ方向）における画素数
が通常の場合と同様に５２５個となっている。従って上
記撮像手段はＨ方向においては通常の場合に較べて信号
帯域が過剰に拡げられて過剰に高解像度に構成され、ま
た■方向においては通常の場合と同程度の解像度に構成
されている。

以下において、このように構成されたカメラ付きＶＴＲ
及び再生用ＶＴＲを用いた場合の信号処理状態を第３Ａ
図〜第３Ｃ図について説明する。

第３Ａ図の場合には、モニタＴＶ８の画面枠ＡＢＣＤ２
１に対応するメモリ１３の画像全体の信号を、Ｈ方向に
ついてはサンプリングして例えば５００個分の画素の信
号に間引いた状態で取り出し、■方向については５２５
本の走査線をそのまま取り出すことによって、オリジナ
ルな画像２４ａと同じ大きさの画像２４ｂが得られるよ
うに信号処理が行われる。

また第３Ｂ図の場合には、選択された画像範囲を示すズ
ーム枠ＥＦＣ；Ｈ２２内の画像信号を同様に取り出す。

そしてこの画像信号に対して、Ｈ方向については５００
個分の画素の信号をそのまま取り出し、■方向について
は補償回路１３により内挿及び必要な場合には外挿を行
って走査線が５２５本となるようにしている。

更に、第３Ｃ図の場合には、選択された、画像範囲を示
す枠ＩＪＫＬ２３内の画像信号を同様に取り出す。そし
てこの画像信号に対して、Ｈ方向及び■方向の何れにつ
いても内挿を行ってＨ方向については画素が５００個分
に、また■方向については走査線が５２５本になるよう
にしている。従ってこの別の実施例におけるカメラ付き
ＶＴＲでは、Ｈ方向における画素数を過剰に増大させた
高解像度のＣＣＤ２を撮像手段として用いているので、
第３Ｃ図に示す望遠の場合におけるズーミング画像２４
ｂの解像度を最初に述べた実施例に較べて上記高解像度
の分だけ向上させることができる。

なおこの場合、ＣＣＤ２のＨ方向の画素数のみを増加さ
せたが、更に■方向についても走査線数が６２５本ある
いはそれ以上となるように画素数を増加させて、撮像出
力の垂直解像度も同様に過剰に大きくすると共に、メモ
リ１３の容量もこれに合わせて大きくしてもよい。この
ようにすれば、広角と望遠の中間の状態の場合や望遠の
場合においても、メモリ１３の出力に対する走査線の内
挿が不要かもしくは少なくて済むので、水平解像度のみ
でなく垂直解像度もより向上させることができる。また
水平解像度を高めるために撮像素子のＨ方向の画素数を
６００個としたが、水平解像度を通常の場合の２倍とす
るためにＨ方向の画素数を１．０００個としてもよく、
この場合には望遠時の画像の解像度を更に向上させるこ
とができる。

また撮像手段２としてＣＣＤなどの撮像素子を用いる代
わりにビジコンなどの盪像管を用いてもよ（、この場合
には撮像面を走査するビームを細くして水平解像度と必
要に応じて垂直解像度とを高めればよい。

なお以上に述べた２つの実施例では、完全な電子ズーム
式としたため、ズーム用モータが不要となってズーム用
電力消費を完全に不要にできる利点があるが、高ズーム
比を得るためにズーム比の少ない小型のズームレンズを
第１図及び第２図に示す電子ズーム機能と組み合わせる
ようにしてもよい。

またズーミング画像２４ｂの中心が全体画像２４ａの中
心と一致するようにズームをかけているが、両者を必ず
一致させる必要はなく、全体画像２４ａの中心に対する
ズーミング画像２４ｂの中心の位置もズーム枠２２．２
３の大きさと同様に撮像時に設定してこれに応じた画枠
信号を得るようにしてもよい。

またカメラ付きＶＴＲと再生用ＶＴＲとを用いる例につ
いて述べたが、必要に応じて記録及び再生機能を有する
カメラ一体型のＶＴＲを用いて記録及び再生を単一のＶ
ＴＲで行うことも可能である。

更にまた、本発明を高密度記録が実現できるディジタル
ＶＴＲに適用すれば、メモリ１３の出力側のＤ−Ａ変換
器１５が不要となるため、本発明を一層実用性の高いも
のとすることができる。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明によれば、記録時
には、画面の所定の範囲を示す画枠信号を撮像出力と共
に記録し、再生時には、上記再生映像信号から上記画枠
信号の検出出力に応じて上記所定範囲の信号を取り出す
ことによって、撮像時の設定に応じて電子ズームがかけ
られた再生映像信号を得られるようにしたので、軽量か
つ小型でしかも低消費電力の映像信号記録装置を用いて
ｊＲ像時の設定に応じたズーミング画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は映像信号記録装置としてカメラ付きＶＴＲを、ま
た映像信号再生装置として再生用ＶＴＲを用いた本発明
の一実施例を示すものであって、第１図はカメラ付きＶ
ＴＲのブロック図、第２図は再生用ＶＴＲのブロック図
、第３Ａ図〜第３Ｃ図は信号処理状態を説明する概略図
である。 なお図面に用いた符号において、 １・−・−−−−−−−ｍ−−−−−・−・レンズ系２
・・・・・・−・−・−・・・−・撮像手段（ＣＯＤ）
６・・−・−−−−−−−・・・−・・・画枠信号形成
回路７・・−・・−・−・・・・・・・・選択スイッチ
８−−−−−−・−・・−・−・・・・・−モニタＴＶ
１３・・・・−一−−−−−−−−−メモリ１４−・−
・−・・・・−一−−−補償回路１７−−−−−−−・
・・・・・・・画枠信号抽出回路１８・−・・−・−・
・−・−マイクロコンピュータ（ＣＰ　Ｕ）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画面の所定の範囲を示す画枠信号を撮像出力と共に
   記録媒体に記録するように構成した映像信号の記録装置
   。 ２、映像信号と画面の所定の範囲を示す画枠信号とが記
   録されている記録媒体から上記画枠信号を検出し、 前記映像信号を再生して得た再生映像信号から上記検出
   出力に応じて上記所定範囲の信号を取り出すように構成
   した映像信号の再生装置。